專利名稱：模造熒光玻璃鏡片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種模造熒光玻璃鏡片及其制造方法(molded fluorescent glass lens and method of manufacturing thereof),尤指一種將熒光材泮牛與3皮璃預(yù)形體以 玻璃精密模造制造方法制成的具有熒光表層的玻璃鏡片及其制造方法。
背景技術(shù)：
熒光玻璃鏡片(fluorescent glass lens)為具有玻璃鏡片的特性并具有熒光特性 的4竟片，已大量應(yīng)用于白光發(fā)光二才及體(white light emitting diode, white LED) 或光學(xué)元件(optical elements)上；例如日本專利JP2001184921 、 JP2003197978、 JP2006052345 、 JP2002252372 ; 美國(guó)專利US2004/257797 、 US6956243 、 US20070114914;德國(guó)專利202007001048.6等所揭露，其是通過LED晶體發(fā)出 光線，經(jīng)過含有熒光特性的鏡片，激發(fā)熒光而產(chǎn)生白光，這些含有焚光特性的 4竟片稱為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)4灸元件(wavelength-converting elements);該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)才灸元件可 為塑膠或玻璃制成；在道路或標(biāo)志中使用的玻璃反光體(reflector shall),如美國(guó) 專利US 5,825,544、 US 6,398,369所述，亦揭露了焚光的使用；以玻璃制成的波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件即為熒光玻璃鏡片，熒光玻璃鏡片在產(chǎn)業(yè)上有相當(dāng)?shù)倪\(yùn)用。
目前，白光LED的封裝上，商用化技術(shù)包括了利用RGB (紅綠藍(lán))三色晶 片，或藍(lán)光LED加上具有黃色焚光材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，或藍(lán)光LED加上綠色 及紅色熒光材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，或UV (紫外線)LED加上RGB焚光材料的 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件，或使用ZnSe熒光材料散發(fā)出白光。
傳統(tǒng)上熒光玻璃鏡片可使用表面燒結(jié)(enameling)的方式制造，如中國(guó)專利 CNl557777所教導(dǎo)，但該方法難以精密化；在現(xiàn)代技術(shù)則是以玻璃模造技術(shù)來 制造熒光玻璃鏡片，目前已有下列各種不同結(jié)構(gòu)及不同制法 一種是將熒光材 料均勻混入玻璃內(nèi)而制成熒光玻璃鏡片，如美國(guó)專利US2002/07049 、 US2004/0166320及日本專利JP2003258308、 JP2006052345、 JP2005/011429等 所揭露；具體過程如圖3所示，先將熒光材料3均勻混入玻璃材料內(nèi)以制成預(yù)形體(preform)8,再以玻璃模造方法(glass molding)制成熒光玻璃鏡片2;此種熒 光玻璃鏡片雖可具有模造鏡片的形狀、光學(xué)特性(光學(xué)面)及熒光效果，但其 機(jī)械強(qiáng)度因添加熒光材料于玻璃內(nèi)而降低。另一種是將熒光材料與其他材料先 制成薄膜(film)再壓制(press)或噴涂固化于玻璃鏡片上，如日本專利JP63169370、 JP57113546、 JP2001215301等，具體過程如圖1所示，先以J波璃模造方法制成 一玻璃鏡片2,再將熒光膜5壓制(或貼附)于玻璃鏡片2上而形成一熒光玻璃 鏡片。另一種方法如圖2所示，是將熒光材料涂布于玻璃鏡片上，再覆以玻璃 或其他材一牛的透光片(transparent layer)6,如日本專利JP8017343、 JP2004158695、 JP2005246926、 JP2004088009等；先以玻璃模造制造技術(shù)制成一玻璃鏡片2a, 再將熒光材料3夾于一透光片與玻璃鏡片2的間，再壓制形成一熒光玻璃鏡片； 此種熒光玻璃鏡片因增加制造程序，致相對(duì)具有成本較高的問題。
為使玻璃鏡片具有預(yù)定的形狀或光學(xué)面，最常使用玻璃精密模造(glass precision molding manufacture)#支術(shù)，其是將4姿近成品^L才各的3皮璃預(yù)形體(glass preform)或玻璃材料置入模造模具的上模仁(或稱第一模仁)及下模仁(或稱第 二模仁)中；再進(jìn)行加熱至玻璃材料軟化點(diǎn)，在玻璃工藝中稱為火拋；再進(jìn)行上 模仁與下模仁閉合的鑄造(casting)過程，并于一預(yù)定時(shí)間后降溫，在玻璃工藝中 稱為退火(annealing);再分離上模仁與下模仁取出模造玻璃鏡片；此制造方法可 方便、快速、且避免玻璃研磨而精確制成達(dá)到規(guī)格的光學(xué)鏡片，如本發(fā)明的發(fā) 明人之一所發(fā)明的臺(tái)灣專利1265913號(hào)，或臺(tái)灣專利申請(qǐng)?zhí)?93128938、美國(guó)專 利US6766661、 US2005028558、 US20070171535、 US2004194508、 US2007204655、 US2007204654、 US5762673及日本專利JP7315853、 JP11171555等。其中玻璃 預(yù)形體可為固化的玻璃球(glassball)、玻璃滴(glass gob)、玻璃碟(glass disk)、 方型玻璃(glass cube)、或接近成品形狀的預(yù)形體(preform)等，也可為玻璃融滴 (melting glass dr叩)。但通常玻璃精密模造時(shí)，為避免玻璃鏡片沾粘于模仁上 不易脫離，常必須添加使用碳粉(carbon rich material)或其他有助于脫模 (de-molding)的脫模劑(releaser)于模仁(模穴)上或玻璃預(yù)形體上，如美國(guó)專利 US2006026992所揭露；常用的材料如碳粉膜(carbon film)如US5851252所揭露， 或^口無(wú)才幾氧4匕4勿(inorganic oxide)或貴金屬(novel composition) ^口美國(guó)專利 US4071368、 US5720791及日本專利JP9227137所揭露；此也相對(duì)增加制造時(shí)的 復(fù)雜度與成本。由于熒光玻璃鏡片有實(shí)際上且廣泛的用途，且玻璃精密模造(glass precision molding)制造方法為一玻璃鏡片快速、方便的制程，因此特別發(fā)展一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) 的熒光玻璃鏡片，既能為玻璃精密模造所制造，又能免去將焚光材料先混入玻 璃材料內(nèi)或制成如三明治的熒光夾層的繁復(fù)程序，更能降低或免除脫模劑的使 用，因此可相對(duì)提升制造效能、降低成本，并促進(jìn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的乃在于提供一種模造熒光玻璃鏡片，該模造熒光玻璃鏡片 具有模造玻璃鏡片的預(yù)定形狀與光學(xué)特性且具有熒光材料表層而具有熒光特 性，可供為L(zhǎng)ED的焚光透鏡(fluorescent lens)、其他使用目的的光學(xué)元件(optical elements)或道路或標(biāo)志使用的反光體(reflector shall)。該模造萸光玻璃鏡片可替 代現(xiàn)有LED的混有熒光材料的玻璃透鏡其形狀受限或難以構(gòu)成復(fù)雜的光學(xué)面的 缺點(diǎn)。本發(fā)明另一目的在于提供一種上述模造熒光玻璃鏡片制造方法。
本發(fā)明提供了一種模造熒光玻璃鏡片，其是一利用玻璃精密模造(glass precision molding)制造方法而模造成形(molded forming)的模造玻璃鏡片，使其具 有模造成形(molded forming)鏡片的形狀與光學(xué)特性，并具有 一 由熒光材料壓滲 入玻璃內(nèi)而形成的熒光外表層以具有熒光特性；其中，該熒光外表層是利用熒 光材料(phosphor material)先涂布于玻璃預(yù)形體(glass preform)或模具^莫仁(mold core)的模穴表面上，再利用玻璃精密模造(glass precision molding)制造方法以鑄 造(casting)成形一模造玻璃鏡片，使該熒光材料可在模具加熱加壓的鑄造(casting) 過程中同時(shí)壓滲入模造玻璃鏡片的玻璃表層內(nèi)而構(gòu)成；藉此，該模造熒光玻璃 鏡片可克服現(xiàn)有LED以均勻混合熒光材料的玻璃預(yù)形體制成致機(jī)械強(qiáng)度不足或 使用玻璃材質(zhì)制成致產(chǎn)生材質(zhì)老化的問題，并改善使用玻璃材質(zhì)致抗溫性不足 或因制造程序繁復(fù)致無(wú)法降低成本的缺點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了一種模造焚光玻璃鏡片制造方法，其是在玻璃預(yù)形體的表 面上或模具模仁的模穴表面上的預(yù)定的區(qū)域上涂布以熒光材料，再利用玻璃精 密模造(glass precision molding)制造方法的設(shè)備及技術(shù)，以對(duì)玻璃預(yù)形體及模具 模仁進(jìn)行加熱加壓的鑄造(casting)過程，使該熒光材料可在加熱加壓的鑄造 (casting)過程中同時(shí)壓滲入軟化的玻璃預(yù)形體的表層內(nèi)，使制造完成后的玻璃鏡 片不但具有模造成形(molded forming)鏡片的形狀與光學(xué)特性，且具有一由熒光材料壓滲入玻璃內(nèi)所形成的熒光外表層以具有熒光特性；藉此制造方法，可簡(jiǎn) 化現(xiàn)有的熒光透鏡制造程序，有利于自動(dòng)化生產(chǎn)以有效降低制造成本；再者， 于模仁或玻璃預(yù)形體表面上所涂布的熒光材料可取代或克服現(xiàn)有制造方法中常 須添加脫模劑的麻煩或問題，相對(duì)可使制程更為簡(jiǎn)化。
本發(fā)明還提供模造熒光玻璃鏡片的另 一種制造方法，其中所使用的玻璃預(yù) 形體可依使用者方便而選用球狀、碟狀、方型、滴狀等玻璃預(yù)形體，或使用熔
融狀的玻璃熔滴；由于此制造方法可使用的玻璃預(yù)形體、玻璃熔滴、玻璃鏡片
設(shè)計(jì)及模仁的設(shè)計(jì)并不限制，可使此制造方法更具彈性，可予使用者便利。
本發(fā)明還提供了模造熒光玻璃鏡片的又一種制造方法，其中所使用的涂布 熒光材料的方式，可依使用者的方便而選用手涂刷、粉末散布器或空氣噴槍等
涂布方式，或使用靜電涂裝方式以使涂布快速且均勻；可使本發(fā)明的制造方法 更具多樣性，對(duì)使用者相對(duì)便利；又其中所使用的焚光材料可選用適合玻璃轉(zhuǎn) 化溫度的高溫環(huán)境下使用的熒光材料，如無(wú)機(jī)熒光材料YAG熒光粉(YAG phosphor)、 TAG熒光粉(TAG phosphor)或氮化物熒光體(Nitride Phosphor)等無(wú)
才幾焚光材泮+。
本發(fā)明的模造熒光玻璃鏡片制造方法是經(jīng)由對(duì)玻璃預(yù)形體及模仁加熱加壓 以進(jìn)行鑄造(casting)過程，致熒光材料可同時(shí)壓滲入軟化的玻璃預(yù)形體的表層 內(nèi)，其可稱為熒光4分壓'滲3皮璃(Phosphor powder Inserted Glass Surface ，簡(jiǎn)稱為 PIGS)制造技術(shù)；而由于熒光材料具有類似脫模劑的功能，因此在玻璃預(yù)形體 壓制成模仁的模穴表面的形狀與光學(xué)面的模造成形過程中，可避免玻璃鏡片與 模仁沾粘。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)利用熒光膜壓制于玻璃鏡片以形成熒光玻璃鏡片的示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)利用玻璃鏡片加上熒光材料再外加透光片以壓制成熒光玻 璃鏡片的示意圖3是現(xiàn)有技術(shù)利用含有熒光材料于玻璃材料內(nèi)部或?qū)晒獠牧吓c玻璃材 料粉混合后的預(yù)形體壓制成熒光玻璃鏡片的示意圖4A是本發(fā)明模造熒光玻璃鏡片一實(shí)施例示意圖； 圖4A，是圖4A中一局部的放大示意圖；圖4B是本發(fā)明模造熒光玻璃鏡片另一實(shí)施例具有紅色(以O(shè)代表)、黃色
(以X代表)、藍(lán)色(以A代表)熒光材料的示意圖； 圖4B，是圖4B中一局部的放大示意圖5是本發(fā)明使用粉末噴槍涂布熒光材料的模造熒光玻璃鏡片制造方法示 意圖6是本發(fā)明使用毛刷涂布熒光材料的模造熒光玻璃鏡片制造方法示意圖； 圖7是本發(fā)明使用靜電噴涂裝置涂布熒光材料的模造熒光玻璃鏡片制造方 法示意圖8是本發(fā)明使用滴狀玻璃預(yù)形體的模造熒光玻璃鏡片制造方法示意圖； 圖9是本發(fā)明使用球狀玻璃預(yù)形體的模造熒光玻璃鏡片制造方法示意圖； 圖10是本發(fā)明使用塊狀玻璃預(yù)形體的模造熒光玻璃鏡片制造方法示意圖； 圖ll是本發(fā)明使用玻璃熔滴裝置制成玻璃熔滴的模造熒光玻璃鏡片制造方 法示意圖12是本發(fā)明熒光玻璃鏡片模造制程的溫度、壓力控制示意圖。 附圖標(biāo)記說明1:模造熒光玻璃鏡片(molded fluorescent glass lens); 2:玻 璃4究片(glass lens); 3:焚光才才泮牛(inorganic phosphor material); 4: 3皮璃予貞形體(glass perform); 5: 焚光膜(fluorescent film) ; 6: 透光片(transparent layer); 7: 玻 璃熔滴(melting glass drop); 8:混有熒光材料的玻璃預(yù)形體(glass mixed with fluorescent); 9:滴狀玻璃預(yù)形體(glass gob); 9a:玻璃預(yù)形體；11:第一模仁(first mold core); 12: 第二才莫^f二(second mold core); 13:才莫4二軸套(mold jacket); 14: 第 一模座(first mold base); 15:第二模座(second mold base); 16:力口熱裝置(heater); 17:粉末噴槍(dispenser); 18:毛刷(bmsh); 19:靜電噴涂裝置(electrostatic); 20:夾鉗(clam); 21:玻璃熔滴裝置(glass melter); 31:紅色熒光材料(red phosphor material); 32: 黃色熒光才才泮牛(yellow phosphor material); 33: 藍(lán)色熒光才才津牛(blue phosphor material)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述
參考圖4A、 4A，，本發(fā)明的模造熒光玻璃鏡片1是包含一具有預(yù)定鏡片形 狀的玻璃鏡片2及在該玻璃鏡片2的表層經(jīng)玻璃模造方法而壓滲入熒光材料3所構(gòu)成的熒光外表層；該模造熒光玻璃鏡片1的表層內(nèi)以玻璃模造方法將熒光 材料3壓滲入，使玻璃鏡片2具有預(yù)定的鏡片形狀及光學(xué)特性，且具有熒光特 性；其中，玻璃鏡片2的玻璃材料與熒光材料3并不限制；下面結(jié)合二實(shí)施例 分別說明本發(fā)明模造熒光玻璃鏡片l的結(jié)構(gòu)-. <實(shí)施例一 >
如圖4A、 4A，所示，本實(shí)施例的模造熒光玻璃鏡片1是應(yīng)用于白光LED的 熒光玻璃鏡片，當(dāng)GaN (氮化鎵)發(fā)光二極體(light emitting diode,簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED) 受激發(fā)發(fā)出藍(lán)光時(shí)，經(jīng)過熒光玻璃鏡片可形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換而形成白色光線。本實(shí) 施例模造熒光玻璃鏡片1的玻璃鏡片2是由B203 (三氧化二硼)、Si02 (二氧 化硅)為主要成份所構(gòu)成，而熒光材料3則選用含有鈰(Ce, Cerium )與鋱(Tb， terbium )元素的4乙鋁石榴石結(jié)構(gòu)(yttrium-aluminum-garnet)的熒光凈分(簡(jiǎn)稱為 YAG焚光粉，YAG phosphor),經(jīng)以玻璃模造(glass molding )制造方法，在 超過玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)的溫度下進(jìn)行模造，由于玻璃鏡片2的玻璃材料已超過玻璃轉(zhuǎn) 化溫度而軟化，通過模造的模仁加壓下，將YAG熒光粉(YAG phosphor)的 焚光材料3壓入軟化的玻璃材料表層而形成熒光外表層，由此制成模造熒光玻 璃鏡片1。
模造焚光玻璃鏡片1是利用玻璃模造方法所制成，其制作過程如圖5所示， 其是將玻璃預(yù)形體4置入模造第一模仁11 (或稱上模仁)及第二模仁12 (或稱 下模仁)中，再將熒光材料3以刷涂或噴涂等方式涂布于第一模仁11、第二模仁 12或玻璃預(yù)形體4上，進(jìn)行加熱至玻璃材料軟化點(diǎn)以上，再進(jìn)行第一模仁ll與 第二模仁12閉合的鑄造(casting)過程，于預(yù)定時(shí)間后降溫，再分離第一模仁ll 與第二模仁12取出模造熒光玻璃鏡片1;其中，涂布的方式或玻璃預(yù)形體4的 形式則不受限制。
若焚光才才津牛3是選用TAG熒光劑(terbium-aluminum garnet, TAG phosphor), 則玻璃預(yù)形體4 (即玻璃鏡片2 )選用低溫玻璃材料為最佳，其中，TAG熒光劑 為石榴石結(jié)構(gòu)，主要成份為鈰(Ce, Cerium)與鋱(Tb, terbium)或釔(Y， Yttrium)、禮(Gd， Ga緒nli腿)、鑭(La, Lanthanum)等；若玻璃預(yù)形體4 (即玻璃鏡片2)使用以Na2C03、 H3B03、 Si02、 Ti02為主要成份所組成，則 熒光材料3以選用氮化物熒光體為最佳，其中，氮化物熒光體主要成份為II A 族的金屬、稀土族與氮燒結(jié)而成。<實(shí)施例二 >
如圖4B、 4B，所示，其中熒光材料3可選用由紅色熒光材料31(以o代表)、 黃色熒光材料32 (以X代表)與藍(lán)色熒光材料33 (以A代表)混合成的熒光材 料，經(jīng)由玻璃模造(glass molding)制程后，制成一在表層具有紅、黃、藍(lán)色熒 光材料3的模造熒光玻璃鏡片1;本實(shí)施例的模造熒光玻璃鏡片l可使用于白光 LED上，或使用于UV-LED (紫外線發(fā)光二極體)上，使UV-LED受激發(fā)發(fā)出 紫外線(UV)時(shí)，照射于表層具有紅、黃、藍(lán)色熒光材料的模造熒光玻璃鏡片 1,而產(chǎn)生白光。在本實(shí)施例使用的紅、黃、藍(lán)色(無(wú)機(jī))熒光材料3,其中黃 色熒光材料32可為黃色YAG熒光粉(YAG phosphor) 、 TAG熒光劑(TAG phosphor)或氮化物熒光體(Nitride Phosphor);紅色(無(wú)機(jī))熒光材料31可選用 由Y203與Eu203 (Y-釔，Yttrium; Eu-銪，Europium )為主要元素所組成；藍(lán) 色(無(wú)機(jī))熒光材料33可選用由ZnS是添加Ag、 CI為主要元素所組成。
本發(fā)明的模造熒光玻璃鏡片制造方法，可稱為熒光粉壓滲玻璃(Phosphor powder Inserted Glass Surface,筒稱為PIGS )制造技術(shù)，其是先利用焚光材料3 涂布于玻璃預(yù)形體(glass perform)4的表面上或模具的模仁11、 12 ( mold core ) 的模穴表面上，再利用玻璃模造(glass molding )制造方法，通過模具模仁的加 熱加壓以將玻璃預(yù)形體4鑄造(casting)成形一才莫造熒光玻璃鏡片1;茲以下列 各實(shí)施例分別說明本發(fā)明模造焚光玻璃鏡片1的制造方法及其步驟
<實(shí)施例一 >
參照?qǐng)D5,模造熒光玻璃鏡片1的制造方法包括以下步驟步驟一，先準(zhǔn)備 一玻璃預(yù)形體4;步驟二，使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于第二模仁12的 模穴表面上；步驟三，將玻璃預(yù)形體4置入噴涂有熒光材料3的第二模仁12模 穴上；步驟四，使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于玻璃預(yù)形體4表面上；步 驟五，對(duì)第一模仁11及第二模仁12進(jìn)行加熱至玻璃預(yù)形體4的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫 度Tg以上(在本實(shí)施例為Tg+20。C ),使該玻璃預(yù)形體4軟化，再以壓力Pl (在本實(shí)施例為P1=1.25KN)對(duì)第一模仁11及第二模仁12加壓，此時(shí)第一模 仁11受第一模座14壓力而于模仁軸套13中向下運(yùn)動(dòng)，第二模仁12受第二模 座15壓力而于模仁軸套13中向上運(yùn)動(dòng)，而在第一模仁11與第二模仁12閉合 的鑄造(casting )成形過程中，使熒光材料3壓滲入玻璃預(yù)形體4的表層內(nèi)，且 軟化的玻璃預(yù)形體4被第一模仁11及第二模仁12鑄造成一具有預(yù)定的形狀及光學(xué)特性(光學(xué)面)的玻璃鏡片；在本實(shí)施例，使用的溫度與壓力隨時(shí)間變化
如圖12所示；步驟六，將第一模仁11及第二模仁12降溫至玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度Tg 以下(本實(shí)施例為240°C ),再降低壓力而分開第一模仁11及第二模仁12,此 時(shí)具有預(yù)定的形狀及光學(xué)特性(光學(xué)面)的模造焚光玻璃鏡片1已制成；步驟 七，自第二模仁12上取出模造熒光玻璃鏡片1。
其中步驟五的溫度、壓力控制程序如圖12所示，先對(duì)第一模仁ll、第二模 仁12加溫至To, To通常高于玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg約10°C-80°C,本實(shí)施例為T0= Tg+20。C,此時(shí)尚未加壓，壓力為Po=0.01KN;在保持一段時(shí)間后，玻璃預(yù)形體 4開始軟化，于t！開始加壓至Pi,并以此壓力保持至t2時(shí)間，在本實(shí)施例P,=1OKN; 于12時(shí)間開始，使溫度由Ti逐漸降低至T5、 丁3達(dá)到T6,壓力也以階梯式由Pj 降低至P2、 P3、 P4;其中T6通常為低于玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg約10°C-30°C,于本實(shí) 施例T6=Tg-20°C, P4=1.2 KN;在ts時(shí)間開始，階段降壓至P4壓力，并持續(xù)降 溫至T4，當(dāng)溫度降至丁4時(shí)于t6時(shí)間分離第一模仁11及第二模仁12，取出熒光 玻璃鏡片1成品；在本實(shí)施例丁4為200°C。
<實(shí)施例二 >
參照?qǐng)D6,模造熒光玻璃鏡片1的制造方法包括以下步驟步驟一，先準(zhǔn)備 一玻璃預(yù)形體4;步驟二，將玻璃預(yù)形體4置入第二模仁12模穴上；步驟三， 使用毛刷18將熒光材料3刷涂于玻璃預(yù)形體4表面上的預(yù)定區(qū)域，此預(yù)定區(qū)域 為3mm寬；步驟四，對(duì)第一模仁11及第二模仁12進(jìn)行加熱至玻璃預(yù)形體4的 玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度Tg+20。C,使該玻璃預(yù)形體軟化，再以P產(chǎn)10KN對(duì)第一模仁11 及第二模仁12加壓，此時(shí)第一模仁11受第一模座14壓力而于模仁軸套13中 向下運(yùn)動(dòng)，第二模仁12受第二模座15壓力而于模仁軸套13中向上運(yùn)動(dòng)，使熒 光材料3壓滲入玻璃預(yù)形體4表層內(nèi)，且軟化的玻璃預(yù)形體4被第 一模仁11及 第二模仁12鑄造成一具有預(yù)定的形狀及光學(xué)特性(光學(xué)面)的玻璃鏡片；步驟 五，將第一模仁11及第二模仁12降溫至玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度以下約240。C時(shí)，將第 一模仁11及第二模仁12降低壓力而分開第一模仁11及第二模仁12,此時(shí)具有 預(yù)定的形狀及光學(xué)特性(光學(xué)面)的模造熒光玻璃鏡片1已制成；步驟六，自 第二模仁12上取出模造熒光玻璃鏡片l該模造熒光玻璃鏡片l只在單一個(gè)光 學(xué)面上有3mm寬度的熒光表層。此模造熒光玻璃鏡片1當(dāng)用于led時(shí)，可發(fā) 出藍(lán)色光線但有3mm寬的白光的特殊效果。<實(shí)施例三>
參照?qǐng)D7,模造熒光玻璃鏡片1的制造方法包括以下步驟步驟一，先準(zhǔn)備 一玻璃預(yù)形體4;步驟二，使用靜電噴涂裝置19將熒光材料3噴涂于玻璃預(yù)形 體4上；步驟三，將噴涂有熒光材料3的玻璃預(yù)形體4使用夾鉗20置入第二模 仁12模穴上；步驟四，對(duì)第一模仁11及第二模仁12進(jìn)行加熱至玻璃預(yù)形體4 的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度Tg+20°C，使該玻璃預(yù)形體4軟化，再以 P1 = 10KN的壓力對(duì)第一模仁ll及第二模仁12加壓，此時(shí)第一模仁11受第一模 座14壓力而于模仁軸套13中向下運(yùn)動(dòng)，第二模仁12受第二模座15壓力而于 模仁軸套13中向上運(yùn)動(dòng)，使熒光材料3壓滲入玻璃預(yù)形體4表層內(nèi)，且軟化的 玻璃預(yù)形體4被第一模仁11及第二模仁12鑄造成形一具有預(yù)定的形狀及光學(xué) 特性(光學(xué)面)的玻璃鏡片；步驟五，將第一模仁11及第二模仁12降溫至玻 璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度以下的Tg+20。C,將第一模仁11及第二模仁12降低壓力而分開 第一模仁ii及第二模仁12,此時(shí)具有預(yù)定的形狀及光學(xué)特性(光學(xué)面)的模造 熒光玻璃鏡片1已制成；步驟六，自第二模仁12上取出模造菱光玻璃鏡片1。 由于本實(shí)施例是使用靜電噴涂裝置19以離線(off line)方式先將熒光材料3噴涂 于玻璃預(yù)形體4上，再移入模造設(shè)備中進(jìn)行模造，除可使熒光材料3均勻涂布 于玻璃預(yù)形體4上，本實(shí)施例制造方法也可形成自動(dòng)化設(shè)備以提高產(chǎn)量。
<實(shí)施例四>
參照?qǐng)D8，模造熒光玻璃鏡片1的制造方法包括以下步驟步驟一，先準(zhǔn)備 一滴狀玻璃預(yù)形體9;步驟二，使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于第二模仁 12的模穴表面上；步驟三，將滴狀玻璃預(yù)形體9置入噴涂有熒光材料3的第二 模仁12模穴上；步驟四，先進(jìn)行第一次加溫及加壓模造，將滴狀玻璃預(yù)形體9 預(yù)先鑄造(pre-casting)成接近成品的外形的玻璃預(yù)形體9a;步驟五，使用4分末噴 槍17將熒光材料3噴涂于已預(yù)先鑄造完成的玻璃預(yù)形體9a的表面上；步驟五， 進(jìn)行第二次加溫及加壓模造，此稱為精密模造，如同實(shí)施例一的步驟五；步驟 六，降溫及降壓，此時(shí)具有預(yù)定的形狀及光學(xué)特性(光學(xué)面)的模造熒光玻璃 鏡片1已制成；步驟七，自第二模仁12上取出模造熒光玻璃鏡片1。
<實(shí)施例五>
參照?qǐng)D9,模造熒光玻璃鏡片1的制造方法包括以下步驟步驟一，先準(zhǔn)備 一球形玻璃預(yù)形體4;步驟二，使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于第二模仁
112的模穴表面上；步驟三，將玻璃預(yù)形體4置入噴涂有焚光材料3的第二模仁 12模穴上；步驟四，使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于第一模仁11模穴上； 步驟五，如同實(shí)施例一的步驟五，進(jìn)行加溫及加壓模造；步驟六，降溫及降壓； 步驟七，取出模造熒光玻璃鏡片1。 <實(shí)施例六>
參照?qǐng)D10,模造熒光玻璃鏡片1的制造方法包括以下步驟步驟一，先準(zhǔn) 備一塊狀玻璃預(yù)形體4;步驟二，使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于第一模 仁11的模穴與第二模仁12的模穴表面上；步驟三，將塊狀玻璃預(yù)形體4置入 噴涂有熒光材料3的第二模仁12模穴上；步驟四，如同實(shí)施例一的步驟五，進(jìn) 行加溫及加壓模造；步驟五，降溫及降壓；步驟六，取出模造熒光玻璃鏡片1。
<實(shí)施例七〉
參照?qǐng)D11，是直接使用玻璃熔滴7，而不使用玻璃預(yù)形體4;模造焚光玻璃 鏡片1的制造方法包括以下步驟步驟一，將玻璃材料于玻璃熔滴裝置21進(jìn) 行熔融；步驟二，使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于第二模仁12的模穴表 面上；步驟三，將玻璃熔滴7滴入已噴涂熒光材料3的第二模仁12上；步驟四， 使用粉末噴槍17將熒光材料3噴涂于玻璃熔滴7表面上，或者，若僅有一面要 形成熒光表層時(shí)，則可不再噴涂熒光材料3;步驟五，如同實(shí)施例一的步驟五， 進(jìn)行加溫及加壓模造；步驟六，降溫及降壓；步驟七，取出模造熒光玻璃鏡片1。
以上所示僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅是說明性的，而非限 制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì) 其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種模造熒光玻璃鏡片，其特征在于包括一具有預(yù)定的形狀與光學(xué)特性的玻璃鏡片及在該玻璃鏡片表層經(jīng)玻璃模造方法而壓滲入熒光材料所形成的熒光外表層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模造熒光玻璃鏡片，其特征在于，所述玻璃鏡片是 利用玻璃模造方法成形而具有預(yù)定的形狀與光學(xué)特性，所述熒光外表層是利用 熒光材料先涂布于玻璃預(yù)形體或模具模仁的模穴表面上，使該熒光材料可在加 熱加壓的玻璃模造過程中同時(shí)壓滲入玻璃鏡片的玻璃表層內(nèi)而形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模造熒光玻璃鏡片，其特征在于,所述熒光材料為 YAG熒光粉、TAG熒光粉或氮化物熒光體的任一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模造熒光玻璃鏡片，其特征在于,所述熒光材料為 一種或多種焚光材料混合而成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的模造熒光玻璃鏡片，其特征在于,所述熒光材料為 紅色、黃色、藍(lán)色熒光材料混合而成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模造熒光玻璃鏡片，其特征在于,所述熒光外表層 是分布于玻璃鏡片的表層一特定區(qū)域或全部。
7、 一種模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于,包含下列步驟 步驟l,準(zhǔn)備一玻璃預(yù)形體；步驟2,將步驟1的玻璃預(yù)形體在預(yù)定涂布的表面區(qū)域涂布熒光材料；步驟3,將步驟2涂布熒光材料的玻璃預(yù)形體置入玻璃模造成形設(shè)備中成形 模具的第 一模仁與第二模仁之中；步驟4,對(duì)步驟3的第一模仁及第二模仁進(jìn)行加熱至玻璃預(yù)形體的玻璃轉(zhuǎn)化 點(diǎn)溫度以上，使該玻璃預(yù)形體軟化，再對(duì)第一模仁及/或第二模仁加壓，使熒光 材料壓滲入玻璃預(yù)形體的表層內(nèi)，并使該玻璃預(yù)形體被第一模仁及第二模仁模 造成鏡片的預(yù)定形狀；步驟5,對(duì)步驟4的第一模仁、第二模仁及模造完成的玻璃預(yù)形體進(jìn)行冷卻 后，并降壓分離第一模仁及第二模仁；步驟6,取出步驟5模造完成的模造熒光玻璃鏡片。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的模造焚光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于,所述步驟步驟2中熒光材料的涂布可采用人工刷涂于預(yù)定涂布的表面區(qū)域。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于，所述 步驟步驟2中焚光材料的涂布可使用粉末噴槍帶動(dòng)熒光材料噴涂于預(yù)定涂布的區(qū)域。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于,所述粉末噴槍帶動(dòng)熒光材料噴涂方法可進(jìn)一步設(shè)置靜電涂布裝置。
11、 一種模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于,包含下列步驟 步驟1,準(zhǔn)備一玻璃預(yù)形體；步驟2,將模造玻璃成形設(shè)備的第一模仁及/或第二模仁的模造表面的預(yù)定區(qū)域涂布熒光材料；步驟3，將步驟1玻璃預(yù)形體置入玻璃模造成形的第 一模仁與第二模仁的中； 步驟4，對(duì)步驟3的第一模仁及第二模仁進(jìn)行加熱至玻璃預(yù)形體的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度以上，使該玻璃預(yù)形體軟化，再對(duì)第一模仁及/或第二模仁加壓，使熒光材料壓滲入玻璃預(yù)形體表層內(nèi)，并使該玻璃預(yù)形體被第一模仁及第二模仁模造成預(yù)定的形狀；步驟5,對(duì)步驟4的第一模仁、第二模仁及模造完成的玻璃預(yù)形體進(jìn)行冷卻 后，并降壓分離第一模仁及第二模仁；步驟6,取出模造完成的模造熒光玻璃鏡片。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于, 所述步驟2中焚光材料的涂布使用人工刷涂于預(yù)定噴涂的區(qū)域。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于, 所述步驟2中熒光材料的涂布使用粉末噴槍將熒光材料噴涂于預(yù)定涂布的區(qū)域。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在于， 所述使用粉末噴槍為熒光材料涂布方法中，使用靜電涂布裝置。
15、 根據(jù)權(quán)利要求7或11所述的模造熒光玻璃鏡片的制造方法，其特征在 于，所述步驟1中的玻璃預(yù)形體使用熔融狀的玻璃熔滴。
全文摘要
一種模造熒光玻璃鏡片及其制造方法，其是先利用熒光材料涂布于玻璃預(yù)形體(glass perform)的表面上或模具模仁(mold core)的模穴表面上，再利用玻璃精密模造(glass precision molding)制造方法，通過模具模仁的加熱加壓以將玻璃預(yù)形體鑄造(casting)成形一模造熒光玻璃鏡片，使該模造熒光玻璃鏡片不但具有模造成形(molded forming)鏡片的形狀與光學(xué)特性，且具有一由熒光材料壓滲入玻璃內(nèi)所形成的熒光外表層而兼具有熒光特性；而通過此方法制成的模造熒光玻璃鏡片，可應(yīng)用于作為道路等目的使用的反光體，亦可應(yīng)用于白光發(fā)光二極體或光學(xué)元件。
文檔編號(hào)C03C21/00GK101468878SQ20071030168
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者劉文煌, 孫經(jīng)緯, 徐三偉, 黃建溢 申請(qǐng)人:一品光學(xué)工業(yè)股份有限公司